第五单元第2课时 桥梁结构设计中的力与美（课时教学设计）-2026-2027学年冀美版四年级美术上册

四年级上册·美术大单元教学设计 第2课时　桥梁结构设计中的力与美 冀美版《美术》四年级上册（2022年版课标修订） 第五单元 桥梁设计里的学问 课型：综合·探索课（实验探究式） 一、基本信息 项目 内容 课题 桥梁结构设计中的力与美（第2课时，40分钟） 教材 义务教育教科书·美术（冀美版 2022年版课标修订）四年级上册 · 第五单元 桥梁设计里的学问第2课（教材第28—29页） 课型 综合·探索课（实验探究式） 课时 1课时（40分钟） 授课对象 四年级（9—10岁） 设计依据 《义务教育艺术课程标准（2022年版）》第四学段“造型·表现”“综合·探索”领域要求；教材第五单元 桥梁设计里的学问“学习任务”栏与本课“研究桥梁的基本结构，感受其所蕴含的力与美。” 核心线索 桥的重量是怎么被送走的？为什么送走的路径不同，桥就长得不一样？ 二、教学准备（教师准备／学生准备） （一）教师准备：多媒体课件：赵州桥（上承式拱桥）、晴川桥（下承式拱桥，2000湖北武汉）、合江长江一桥（中承式拱桥，2021四川泸州）图片；悬索桥（鹦鹉洲长江大桥，2014湖北武汉）、斜拉桥（北盘江大桥，2016云南、贵州两省交界处）、梁式桥（南京长江大桥，1968江苏南京）图片与结构示意图（桥塔—吊索主缆；拉索—塔架；桥面—主梁—桥墩）；《清明上河图》中的虹桥（北宋张择端，故宫博物院藏）。 作品挂图：赵州桥大幅图；《清明上河图》虹桥局部大幅图。 演示与学习单：桥型结构要素表（类型—主要承重构件—造型特点）；承重实验记录表（结构形式—所用材料—放上几本书—是否塌陷）；拱形承重演示图。 （二）学生准备：美术教材、记录笔、铅笔、橡皮；A4 画纸（或方格纸）；旧硬纸板、剪刀、胶棒、订书钉、橡皮筋、几根冰棒棍或小木棒；两本厚度和大小相同的书。 课前调查一件身边的桥：找出上学路上或小区附近的一座桥，拍一张照片，查一查它大致是哪一类桥，并在家里问问长辈这座桥建了多少年、有什么用处。 三、课型定位与设计思路 这是全单元最难的一课，孩子第一次正经碰“结构与力学”。拱、索、塔、梁、墩这些词我能讲，但他们看不见力往哪儿走——好看是看得见的，受力是看不见的。所以我准备让他们亲手用硬纸搭一座拱桥和一座平直梁桥，自己压一压、比一比，把“结构决定造型、结构一变承重就变”从一句话变成试出来的结论。这层打通了，第3课选结构、搭模型才有底气。 四、教学重点与难点 教学重点：能指出拱桥、悬索桥、斜拉桥与梁式桥的主要承重构件，说出各自的造型特点。 教学难点：通过搭桥与承重实验，探究桥的结构与承重之间的关系，理解结构如何决定桥的形态。 五、大观念与基本问题 大观念：桥的形状不是画出来的，是被力定出来的：结构决定了它长成什么样子。 基本问题：桥的重量是怎么被送走的？为什么送走的路径不同，桥就长得不一样？ 小问题链： 同一张纸，为什么平放架不住，折成拱就能架住？ 拱桥、悬索桥、斜拉桥、梁式桥，各自靠什么把力送走？ 同样是架桥，为什么有的要建高高的塔，有的只要一排桥墩？ 六、学习目标（知道—理解—做到） （一）知道——拱桥、悬索桥、斜拉桥与梁式桥的主要承重构件，能在桥型结构要素表上对应填写。 （二）理解——承重结构决定桥的造型形态，结构一变，承重表现也跟着变。 （三）做到——能用硬纸分别搭出拱形桥与平直梁式桥做承重比较，把结果填进承重实验记录表并说明哪座更结实。 课时—目标—素养—评价证据落点表 课时 学习目标（知道—理解—做到） 对应单元目标 核心素养 评价证据落点 第2课时 知道：能说出四种桥型的主要承重构件并填入桥型结构要素表 M1（审美感知）能从造型、装饰与所处环境三方面比较各式桥梁，说出桥的通行功能与各自的造型特点 审美感知 要素表四行填写正确，拱、吊索主缆、拉索塔架、主梁桥墩不混淆 第2课时 理解：理解承重构件不同导致造型不同，能指认力被送走的路径 M1（审美感知）能从造型、装饰与所处环境三方面比较各式桥梁，说出桥的通行功能与各自的造型特点；M2（艺术表现）能画出桥的基本形态，用线条与色彩表现桥的造型特征，把结构理解转化为可辨认的简笔造型图 审美感知、艺术表现 能用“它靠__把力送走，所以它长得像__”说完整一句 第2课时 做到：能搭出拱形与平直两种结构并完成承重对比记录 M3（创意实践）能按“勘探—设计—建造—通车”四步为家乡确定结构形式，搭建桥梁模型、记录承重数据并写出设计说明 创意实践 记录表两行数据齐全，能说出哪座桥先塌以及原因 七、教学流程总览 大观念：桥的形状不是画出来的，是被力定出来的：结构决定了它长成什么样子。 基本问题：桥的重量是怎么被送走的？为什么送走的路径不同，桥就长得不一样？ 环节 时间 问题引导 学习活动 评价证据 设计意图 情境导入：一张纸能架住多少 6′ 同一张纸，为什么换个形状，结果就完全不同？ 亲身做两个小实验，记录平纸与拱形纸各能承受几本书；用一句话说出两种结果不同的原因。 情境导入：能说出平纸与拱形纸两种结果不同，并指出差别来自形状。 对应目标2。这个对比实验把抽象的“拱能承重”变成学生手上有感受的事实，是理解全部四种桥型的共同起点；用同一张纸、同一本书做变量控制，学生才能把差别归到形状上而不是材料上。 探究与发现：三种拱桥的同与异 10′ 赵州桥、晴川桥、合江长江一桥，三座拱桥的拱在桥面的上边、中间还是下边？ 观察三座拱桥图片，在结构要素表上填写拱桥的承重构件与造型特点；讨论三种拱桥的异同（拱的位置不同）与各自的审美体验；观察《清明上河图》中的虹桥，说出木条是怎样插接成拱的。 探究与发现（拱桥）：能在结构要素表上填出拱桥的承重构件与造型特点，并说出三种拱桥的异同。 对应目标1、2。同类中求异是本课的方法重点：三座拱桥外形都美，但拱与桥面的关系不同，学生一旦看出这个差别，就真正理解了“结构决定形态”；虹桥的木条插接是本课最重要的实物线索，为下一环节的动手搭建埋下伏笔。 探究与发现：悬索桥、斜拉桥与梁式桥 8′ 同样是桥，为什么有的要建高高的塔，有的只要一排桥墩？ 对照三张结构示意图辨认各桥的承重构件并填表；回答“为什么有的要建高塔、有的只要桥墩”。 探究与发现（悬索、斜拉、梁式）：能对照三张示意图为三种桥型填出主要承重构件，并回答“为什么有的要建高塔”。 对应目标1、3。四种桥型用同一张表、同一个栏目（承重构件）比较，四年级学生不会把桥塔与拉索、桥墩与主梁记混；“为什么要有高塔”一问把名称记忆转成受力理解，是本课难点的主要突破点。 实践与感悟：搭桥与承重实验 13′ 力从桥面走到哪里去了？ 小组用木棒插接搭出虹桥的拱形结构；用硬纸分别搭建拱形桥与平直桥，逐一放书测试承重；填写承重实验记录表并说明哪座桥更结实。 实践与感悟：承重实验记录表两种结构的数据齐全，能指出哪座桥先塌。 对应目标2、4。教材的两个实践在此一一落地：搭虹桥让学生手上有“拱形确实能承重”的身体经验，承重实验让“结构与承重的关系”由数据支撑而非猜想；限定每组两种结构，保证13分钟内人人有可比较的结果。 课堂小结 3′ 用“它靠____把力送走，所以它长得像____”这个句式，说一遍你最熟悉的一种桥。 用指定句式说出一种桥型的承重方式与造型特点；回看自己的承重实验记录。 课堂小结：能用指定句式说出一种桥型的承重方式与造型特点。 对应目标2、3。用一个固定句式把结构与造型绑在一起，检验学生是否真的把“力”与“美”联系起来了，而不只是分别记住两组名词。 八、逐环节详案（设计要点＋逐字稿） 〔使用说明〕“教师语言”为可直接照读的逐字稿；“预设学生反应”为几种可能出现的应答，供预判而非标准答案；“教师应对·设计意图”为对相应应答的追问、归纳或搭台阶，兼顾设计意图。每个环节先列“设计要点”，再给“逐字稿三列表”，可直接照读。 ① 情境导入·一张纸能架住多少（6分钟） 问题引导：同一张纸，为什么换个形状，结果就完全不同？ 学习活动：亲身做两个小实验，记录平纸与拱形纸各能承受几本书；用一句话说出两种结果不同的原因。 评价证据：能说出平纸与拱形纸两种结果不同，并指出差别来自形状。 设计意图：这个对比实验把抽象的“拱能承重”变成学生手上有感受的事实，是理解全部四种桥型的共同起点；用同一张纸、同一本书做变量控制，学生才能把差别归到形状上而不是材料上。 〔本环节逐字稿〕 教师语言（逐字稿） 预设学生反应 教师应对·设计意图 〔发纸和书〕每组两张一样大的纸、两本一样厚的书。先把纸平平地架在两本书上，放上一本书，看会发生什么——别急，先看，别扶。 “塌了”“书掉下去了” 让每一组都自己塌一次，比看老师演示更有说服力；把“平纸架不住”写在黑板左边，作为后面所有实验的对照。 〔折拱〕现在把同一张纸折成一道拱，再架上去，放上同一本书。注意，是同一张纸、同一本书，只有形状变了。 “这次没塌”“拱把纸撑住了” 把“拱把纸撑住了”接住并板书：折成拱形后，纸把自己撑住了。这就是拱桥能站住的原因，现在你们手上已经有感觉了。 〔提问〕那我们的问题就清楚了：拱桥、梁式桥、悬索桥、斜拉桥，这四种桥的结构设计，是怎样把力和美结合在一起的？ “就是刚才那样”“拱顶起来” 不展开讲，把这个问题写在黑板正中的位置，整节课都围着它转；先做后讲，正是本课的顺序。 ② 探究与发现·三种拱桥的同与异（10分钟） 问题引导：赵州桥、晴川桥、合江长江一桥，三座拱桥的拱在桥面的上边、中间还是下边？ 学习活动：观察三座拱桥图片，在结构要素表上填写拱桥的承重构件与造型特点；讨论三种拱桥的异同与各自的审美体验；观察《清明上河图》中的虹桥，说出木条是怎样插接成拱的。 评价证据：能在结构要素表上填出拱桥的承重构件与造型特点，并说出三种拱桥的异同。 设计意图：同类中求异是本课的方法重点：三座拱桥外形都美，但拱与桥面的关系不同，学生一旦看出这个差别，就真正理解了“结构决定形态”；虹桥的木条插接是本课最重要的实物线索，为下一环节的动手搭建埋下伏笔。 〔本环节逐字稿〕 教师语言（逐字稿） 预设学生反应 教师应对·设计意图 〔出示赵州桥、晴川桥、合江长江一桥三图〕拱桥的承重构件是什么？就是一个“拱”字。现在请大家找差别：这座拱在桥面的上面、中间，还是下面？ “赵州桥在上面”“那座在下面” 把学生的答案直接对上名号：赵州桥是上承式，晴川桥是下承式，合江长江一桥是中承式。先让名称贴在图上，差别才看得见。 〔提问〕三座桥长得不一样，拱的位置也不一样。那它们有什么相同的地方？先找共同点，再找不同点。 “都有一个拱”“都有桥墩”“曲线都好看” 把共同点归拢成一句写在黑板上：都有拱来承重，曲线圆润、有动态美。同与异都摆出来，学生才不至于把“拱桥”当成三种不同的桥。 〔出示《清明上河图》虹桥局部〕北宋张择端的《清明上河图》里有一座虹桥。看仔细，它没有石头拱，是木头搭的——那些木条是怎么插接成拱的？ “一根一根交叉”“像编的” 把“插接”这两个字说准：木条一根压一根交叠成叠梁拱，接口用绳扎紧。这句是下面动手搭桥的说明书，记住它等下就用得上。 〔填表〕现在把拱桥这一行填完：承重构件写“拱”，造型特点写“曲线圆润、动态美”，后面注明上承、下承、中承。 “还要写三个词” 告诉学生这三个词就是今天的新收获，写在表的最右边一栏，等下比较其他桥型时好对照着看。 ③ 探究与发现·悬索桥、斜拉桥与梁式桥（8分钟） 问题引导：同样是桥，为什么有的要建高高的塔，有的只要一排桥墩？ 学习活动：对照三张结构示意图辨认各桥的承重构件并填表；回答“为什么有的要建高塔、有的只要桥墩”。 评价证据：能对照三张示意图为三种桥型填出主要承重构件，并回答“为什么有的要建高塔”。 设计意图：四种桥型用同一张表、同一个栏目（承重构件）比较，四年级学生不会把桥塔与拉索、桥墩与主梁记混；“为什么要有高塔”一问把名称记忆转成受力理解，是本课难点的主要突破点。 〔本环节逐字稿〕 教师语言（逐字稿） 预设学生反应 教师应对·设计意图 〔出示鹦鹉洲长江大桥〕悬索桥，2014年，湖北武汉。看这张结构示意图：桥塔、吊索主缆，中间是桥面。力是从哪儿走的？ “从缆索上走”“吊索把桥面吊起来” 把“吊起来”这个说法板书下来：悬索桥靠吊索主缆和桥塔把桥面吊住；再请学生用手比划一下“吊”的动作，抽象的词就有了身体感。 〔出示北盘江大桥〕斜拉桥，2016年，在云南、贵州两省交界处。拉索和塔架，像扇子一样把桥面拉住。表上这一行填什么？ “拉索和塔架” 强调“像扇子”这个比喻，请学生用笔在纸上比划出扇形，说明拉索是从塔上斜着下来的；这正是它与悬索桥直上直下吊索的区别。 〔出示南京长江大桥〕梁式桥，1968年，江苏南京。承重构件是主梁和桥墩，靠墩子把梁托住。这一行填“主梁＋桥墩”。 “我家附近那座就是这种” 抓住这个真实经验，让他说说自家附近那座桥的样子，把课本上的名词和身边的桥挂上钩，比记表更牢。 〔关键一问〕现在四个桥型都填完了。我问一个难的问题：同样是桥，为什么有的要建高高的塔，有的只要一排桥墩？ “长的要塔”“不知道” 不直接给答案，从学生熟悉的事出发：你们学校门口的桥短不短？跨过去的东西多不多？把“跨得远要靠高塔把索吊过去”这个道理留给学生在实践环节自己撞上。 ④ 实践与感悟·搭桥与承重实验（13分钟） 问题引导：力从桥面走到哪里去了？ 学习活动：小组用木棒插接搭出虹桥的拱形结构；用硬纸分别搭建拱形桥与平直桥，逐一放书测试承重；填写承重实验记录表并说明哪座桥更结实。 评价证据：承重实验记录表两种结构的数据齐全，能指出哪座桥先塌。 设计意图：教材的两个实践在此一一落地：搭虹桥让学生手上有“拱形确实能承重”的身体经验，承重实验让“结构与承重的关系”由数据支撑而非猜想；限定每组两种结构，保证13分钟内人人有可比较的结果。 〔本环节逐字稿〕 教师语言（逐字稿） 预设学生反应 教师应对·设计意图 〔发布任务〕两个任务。任务一：用木棒插接，搭出《清明上河图》里虹桥的那种拱，接口用橡皮筋扎紧。任务二：用硬纸搭两种桥，一种拱形，一种平直梁式，每种放同样多的书，看哪种先塌。记录表在旁边，边做边填。 “木棒不够”“接口老是松” 提醒木棒不够可以两人一组共搭一座；如果时间紧，先保证任务二有完整数据，虹桥插接可以不完做——这正是下一轮要改的地方。 〔巡视〕我到各组问一句：力从桥面走到哪里去了？你们搭的这座，力最后落在哪儿？不用举手，走过去说给老师听。 “落在桌子上”“走到底下去了” 把学生的说法接住：“最后落在桌子上”，那它就是沿着拱一路走到两边的脚上，再传到地上——把这句话写在黑板上，学生自己说的比教师说的更好懂。 〔提醒〕做对比实验有一个规矩：两种桥要用一样厚的纸、放一样多的书。不然测出来的结果不算数。 “我们组的纸不一样厚” 发现不一致就当场换纸重来，这一条是实验的公平性，四年级学生最容易忽略；宁可重做一次，也不要让他们把材料差异当成结构差异。 〔填表〕最后把记录表填完：结构形式、用了什么材料、放了几本书、塌没塌。四栏都要有，一栏都不能空。 “我们组只塌了一次” 告诉学生没塌也是结果，写“未塌”照样算完成；填完表后要求每组用一句话说清哪座更结实，理由里要带上结构的名字。 ⑤ 课堂小结（3分钟） 问题引导：用“它靠____把力送走，所以它长得像____”这个句式，说一遍你最熟悉的一种桥。 学习活动：用指定句式说出一种桥型的承重方式与造型特点；回看自己的承重实验记录。 评价证据：能用指定句式说出一种桥型的承重方式与造型特点。 设计意图：用一个固定句式把结构与造型绑在一起，检验学生是否真的把“力”与“美”联系起来了，而不只是分别记住两组名词。 〔本环节逐字稿〕 教师语言（逐字稿） 预设学生反应 教师应对·设计意图 〔回到板书〕黑板上有四种桥型，也有一句话——都是跨越障碍、让人通过；都靠主要承重构件把力送走。请一位同学用这个句式说一遍：它靠__把力送走，所以它长得像__。 “南浦大桥靠桥墩把力送走，所以它长得像一排架子” 把他的句子读成完整的一段，再请他补一句“因为这样看着稳”，检验结构与造型之间那一层联系是不是真的接上了。 〔回看记录表〕再低头看看自己的实验记录：你搭的两座桥，哪座没塌？它的形状和你刚才说的那句话，对得上吗？ “对得上，拱的没塌” 用自己的实验数据把结论再确认一遍；最后提醒一句：拱形更结实不是绝对的，材料和搭法也有影响，我们改进模型时会专门试这个。 九、评价量规（观察点 × 水平三／二／一） 观察点 水平三 水平二 水平一 承重构件识记 四种桥型的主要承重构件全部对应正确，不混淆塔与索、梁与墩 三种对应正确，有一处经提示改正 只能认出一两种，或把构件记混 结构与造型联结 能用指定句式把承重构件与造型特点连起来说完整 能说出承重构件，造型形容笼统 两组名词各记各的，说不到一起 承重实验完成 两种结构都搭成并测试，记录表四栏数据齐全，能说出哪座先塌 完成一种结构，数据有一两处缺失 只有草架没有测试，表格空着 实验公平意识 能指出对比实验要控制纸的厚度与书的数量 知道要用一样多的书 没有意识到条件要一样 十、本课防坑（对照自查） “为什么要有高塔”“力走到哪里去了”是本课难点，需要教师反复示范才能接上——每次提问都配一个学生身边的短桥做例子，不要停在命名上。 13分钟要完成搭虹桥、搭两种纸桥、承重测试和填表四件事，后半程必然仓促，约四分之一小组的记录表会数据不全——兜底做法是把虹桥插接改为选做，硬纸拱桥与平直桥的承重对比为必做。 学生容易把“拱形更结实”当成绝对结论，忽略材料与搭法的影响——巡视时专门问一句“你们两组的纸一样厚吗”，把变量控制讲在实验之前而不是之后。 四种桥型共用一张表比较才不混，表格必须当堂填、当堂看；发现把桥塔与拉索、桥墩与主梁记混的，立刻回图上指认一次。 十一、板书设计 区域 内容 主题 桥的结构——力与美 共同点 都是跨越障碍、让人通过；都靠主要承重构件把力送走 拱桥 主要承重构件：拱｜造型：曲线圆润·动态美（上承·下承·中承） 悬索桥 主要承重构件：吊索主缆＋桥塔｜造型：高塔垂索·飞架感 斜拉桥 主要承重构件：拉索＋塔架｜造型：扇形拉索·张弛感 梁式桥 主要承重构件：主梁＋桥墩｜造型：直线平展·厚重感 虹桥与实验 虹桥：木条插接 → 叠梁拱（北宋张择端《清明上河图》）｜实验：平纸架不住书 → 折成拱能架住 十二、作业与拓展 基础巩固：把承重实验记录表补充完整（结构形式—材料—放几本书—是否塌陷），并用一句话写出你发现的规律。 拓展提升：再搭一座拱形桥，想办法让它比课上那座多扛一本书（可用加拱、加密支撑、换材料等办法），画出改进前后的对比图并说明你改了什么。 — 1 — — 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